سوال ۵۸ کنکور ارشد مهندسی مکانیک ۱۴۰۳

جت آب دوبعدی به گوه با زاویه $۲\theta$ برخورد می‌کند. سرعت جت آب $U_\infty$ و ضخامت آن $t$ است. درصورتی که پروفیل سرعت در لایهٔ مرزی تشکیل‌شده روی گوه با تابع $U_\infty\sin\left(\dfrac\pi۲\dfrac{y\prime}{\delta}\right)$ تقریب زده شود، کدام مورد، درخصوص ضخامت لایهٔ مرزی $\delta$ و نیروی وارده از جت آب به گوه درست است؟ ($\delta$ ضخامت لایهٔ مرزی در انتهای گوه است.) در شکل، جت از چپ به راست به گوهٔ متقارن برخورد کرده و به دو جریان با جهت‌های $\pm\theta$ تقسیم می‌شود؛ $y\prime$ عمود بر هر سطح گوه است و فشار محیط $P_\infty=۰$ است.